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El Yunque,波多黎各雄伟壮观的岩石图标:对时代的破坏是否不受影响?

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萨尔瓦多云雀峰主持波多黎各岛。 Credit:Gilles Brocard

El Yunque。这可能是一位古代土司的名字。在某种意义上说,在波多黎各岛上。萨尔瓦多云雀,西班牙语为“铁砧”,是一个雄伟的,平顶岬。它高耸在河流和溪流之下,自哥伦布时代以前就是一个偶像。科学家说,由于波多黎各潮湿的热带气候,厄尔尼诺云雀应该被植物覆盖,而且应该会迅速受到侵蚀。但事实并非如此。

为了解决这个谜团,来自美国国家科学基金会(NSF)Luquillo临界区观测站(CZO)的研究人员开始测量岩石侵蚀速度。

El Yunque通常被云雾笼罩。被贸易风刮过,经常受到飓风的冲击。这块荒芜的岩石高达3412英尺(1040米),它的四周包围着绵延数英里的热带雨林。

每天平均下雨三次,每年雨水多达14英尺(4270毫米)。那雨在El Yunque的岬角落下,然后流过Luquillo流域的河流和溪流。

Luquillo CZO是全国六个流域之一的NSF CZO。除Luquillo遗址外,CZOs位于南内华达山脉,特拉华州和宾夕法尼亚州边界的克里斯蒂娜河流域,宾夕法尼亚州的Susquehanna Shale Hills,科罗拉多落基山脉的博尔德河以及新的Jemez河和圣卡塔利娜山脉墨西哥和亚利桑那

美国国家科学基金会支持的科学家正在提供对临界区的新认识,即从森林顶部向风化基岩的底部延伸的地球薄木单板。

水循环,岩石的崩解和土壤的最终形成,河流和山谷的演变,植物生长和地貌的模式,都是在关键地带发生的过程。

资助CZO网络的NSF地球科学部门项目主管Enriqueta Barrera说:“关键区域是我们的生存环境。她说:“CZO为我们提供了关于这个重要区域的新知识,以及它对气候和土地利用变化的响应。”

CZOs是第一个致力于理解地球表面过程如何耦合的基于系统的观测站。 “他们将帮助我们预测关键区域如何影响社会所依赖的生态系统服务。”

耐力高峰

为了找到El Yunque缓慢侵蚀速度的答案,科学家简·维伦布林(Jane Willenbring),吉尔斯·布鲁卡(Gilles Brocard)和已故的弗雷德里克宾夕法尼亚大学的Scatena用一种新的方法来计算它随着时间的推移如何变化。

这种方法涉及计算同位素或化学元素的变体,这些化学元素在被宇宙射线从太空中撞击时积累在岩石中。

研究人员利用这些特殊的同位素称为宇宙成因核素,证实不受人类活动干扰的森林土壤以每百万年250至500英尺的速度侵蚀。

例如,在波多黎各未受干扰的森林地区,自1498年欧洲人首先登陆那里以来,已经侵蚀了约1.6至3.2英寸。

科学家们还发现,森林的存在可以大大减少侵蚀,即使在经常访问的陡峭的环境通过飓风。

来自El Yunque的生态景观

Luquillo临界区的化学风化作用范围广泛。 Willenbring说:“但是它那厚厚的根系和植物枯萎的根系牢牢抓住了土壤,稳定了山坡,使得它们的腐蚀速度比预想的要慢。

另一方面,像着名的可口可乐瀑布这样的波多黎各瀑布也在相当快地被侵蚀掉。水流冲过那里的陡峭的峡谷和沟壑,带着砂砾和巨石。

“一波侵蚀 - 无论是快还是慢 - 影响关键区域的所有部分” 威伦布林说。 “它规定了矿物质和营养物质运输到表面的速度有多快,反过来喂养上面的森林。

“我们对风景的联系感到惊讶。好像连树木都能理解地貌。“

土壤微生物和树木有多被动?他们是把自己定位在最适合生活的地方,还是主动改变现有的环境?

El Yunque过去和未来的一瞥?

要回答这些问题,因为它们适用于El Yunque,宇宙成因核素允许研究人员首先测量峰值侵蚀速率。

El Yunque的表面每百万年侵蚀约13英尺(396厘米)自欧洲人首次抵达以来,它只损失了0.08英寸(0.2厘米)。

侵蚀速度相对缓慢,解释了为什么埃尔云雀突出森林。 “Willenbring说:”形成El Yunque的岩石的质地和成分比周围的景观具有更强的抗侵蚀性。

为什么? El Yunque是一个名叫Hato Puerco的古代超级火山的遗迹。这个火山是该地区145-66百万年前白垩纪时期最大,最活跃的火山之一。 Willenbring说:“El Yunque的硬度和化学特性来自在火山的室内”熟化“。其他的岩石没有受到同样的加热。它们“更柔软”,对化学分解和侵蚀的抵抗性更低。

Willenbring说,波多黎各的图标是岛上的一个头脑发达的帽子,逃离了那里所有其他岩石的地质命运。

来源:NSF

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